本文關(guān)鍵詞：阻變存儲(chǔ)器操作方法的研究

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【摘要】：阻變存儲(chǔ)器(RRAM,Resistive Random Access Memory)具有結(jié)構(gòu)簡單,速度快,低功耗,良好的可擴(kuò)展性,較低的編程電流,并與標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體CMOS工藝兼容,成為未來高密度非易失性存儲(chǔ)器(NVM)最有希望的候選者之一。目前,RRAM在實(shí)際運(yùn)用前仍存在許多亟待解決的問題,如阻變機(jī)理不夠清晰,阻變參數(shù)均一性差等,這些問題在很大程度上阻礙了RRAM的實(shí)際應(yīng)用。近年來,研究者們已經(jīng)提出了一系列方法來提高RRAM的存儲(chǔ)性能,如通過摻雜提高阻變參數(shù)均一性。然而詳細(xì)和系統(tǒng)的研究直流操作和脈沖操作對(duì)基于氧化物的RRAM器件性能的影響很少。本論文主要針對(duì)上述挑戰(zhàn),試圖通過綜合器件的特性來闡明編程操作或擦除操作對(duì)阻變性能的影響,同時(shí)通過在實(shí)驗(yàn)和操作方法上的創(chuàng)新來探討可能的解決方案。本論文以阻變存儲(chǔ)器操作方法作為著手點(diǎn),圍繞著在阻變存儲(chǔ)器操作方法方面的創(chuàng)新和儀器功能模塊的改善等兩方面展開研究,具體工作主要包括:(1)提出了一種新型的脈沖操作的方法提高RRAM的性能。在對(duì)Ti/Hf O2/Pt結(jié)構(gòu)的RRAM器件進(jìn)行直流操作過程中發(fā)現(xiàn),正向電流掃描可實(shí)現(xiàn)可控的SET操作,負(fù)向電壓掃描可實(shí)現(xiàn)可控的RESET操作�；谏鲜霈F(xiàn)象,我們提出一種新型的脈沖操作方法:在編程過程中可自動(dòng)調(diào)節(jié)脈沖寬度;而擦除過程中可自動(dòng)調(diào)節(jié)脈沖高度。不同于傳統(tǒng)的單脈沖操作中編程脈沖和擦除脈沖的寬度和高度都保持不變,我們提出的脈沖寬度或高度可自動(dòng)調(diào)節(jié)的操作方法可精確控制編程或擦除過程。同時(shí),通過這種操作,RRAM器件的均勻性和耐久性也有了明顯的提高。(2)改善了電學(xué)測試儀器的功能模塊。首先,設(shè)計(jì)了一種RRAM器件的脈沖測試電路,通過改進(jìn)電路使加載到RRAM器件的電壓更穩(wěn)定,減小了寄生電容,解決了測試過程RRAM器件上的電壓波動(dòng)較大,測試參數(shù)不準(zhǔn)的問題。其次,提出了一種對(duì)RRAM存儲(chǔ)器脈沖參數(shù)進(jìn)行測試的方法,可自動(dòng)獲取編程速度、擦除速度隨電壓幅度變化規(guī)律。最后,通過控制測試過程RRAM器件上的編程脈沖寬度,避免硬擊穿,提高RRAM耐久性。上述研究內(nèi)容和結(jié)果對(duì)于阻變存儲(chǔ)器的優(yōu)化及其應(yīng)用具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP333

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1220964